推动我国第四次工业革命及颠覆性技术创新的分析和建议

胡冰洋

第四次工业革命（或工业4.0）的核心是網络化、信息化与智能化的深度融合，相对前三次工业革命来说，更具颠覆性、革命性和爆炸性，将大幅度提高人类社会生产力。以智能制造和数据识别为主导，充分利用信息通讯技术、机器自我学习功能、网络空间虚拟系统和信息物理系统（Cyber-Physical System）相互作用等手段，将由人工控制型制造业向机器智能化转型。混合现实、人工智能和量子计算等重要技术将聚合发展，5G技术、大数据、物联网、生物工程、可控核聚变等具体技术的应用，将从各个层面改变产业结构与促进经济增长，同时必将在人类未来医疗、教育、农业生产、工业制造和服务业等各领域，催生巨大的经济增长机会、推进人类社会发展向更高阶段跃进。可以说，如果把握住第四次工业革命历史机遇，尤其是以颠覆性生产技术和分工组织为代表的高科技的制高点，将引领世界经济的发展和改变人类社会的未来，将对重塑当前国际政治、经济、文化、社会和生态体系等产生深远的影响。同时，以颠覆性技术为代表的第四次工业革命将更加考验人类社会对技术的掌控能力及对社会伦理价值的定位，它的发展对人类社会公平正义、可持续发展等将产生深刻影响及现实挑战，这对我国加快提升科技发展能力和科技治理能力提出了更高的要求。

一、国际视阈下的第四次工业革命

（一）第四次工业革命的国际竞争格局

目前，全球有上百个国家制定了第四次工业革命战略计划，其中最具有代表性的国家为德、美、日、中、印等大国，这5个有代表性的大国都基于本国产业发展实际，结合本国科技发展优势来加速推进工业4.0的建设，以期实现在第四次工业革命的率先突围。追踪这些主要大国的工业4.0战略及颠覆性技术的前沿发展动态，将有助于我国不断做好自身战略定位，并在第四次工业革命中根据我国产业技术基础和科技比较优势，逐步推进中国工业4.0计划。

1、德国的“工业4.0”战略

2011年，在汉诺威工业博览会上德国正式推出其“工业4.0”战略，由德国联邦教研部与联邦经济技术部等多部门联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会等科学机构及西门子集团、奔驰集团和大众集团等产业公司的联动推动下已上升为国家级战略，并率先应用于德国工业软件开发和生产控制系统等行业。其特点是借用最新的物联网、人工智能、高端制造等技术实现经济运行高度自动化、智能化;其特点是由德国政府、科技协会、工业公司等联合成立了指导委员会与工作组来推进工业4.0战略，并且在标准、商业模式、研究开发与人才方面采取了一系列措施，比如融合相关国际标准来统一服务和商业模式;建立适应物联网环境的新商业模式，使整个信息和通讯技术产业能够与机器和设备制造商及机电一体化系统供应商联系更紧密;支持企业、大学、研究机构联合开展自律生产系统等研究;加强技能人才培训，使之符合工业4.0的需要。

2、美国的工业互联网战略

2012年前后，工业互联网战略由美国率先提出，旨在建立世界性“工业互联网联盟”，从产业技术发展的角度和未来应用场景出发，以不同的互联网共享和数据信息分析技术来探讨分析世界范围内的工业互联网架构的需求和解决方案。目前，已有美、日、德等国的100多家企业和组织加入其中，共同商定物联网标准化的基本框架以及分析应用的创新实践。工业互联网使行业边界变得模糊，大数据解析越来越成为企业创造新价值的重要来源，同时，美国以其持续性的颠覆性技术创新使其成为第四次工业革命的强有力竞争者，美国在基础科学领域有大量的技术积淀和技术可拓展的基础优势，也在云计算、大数据、物联网、人工智能、移动通讯、区块链等数字运用领域具有底层的技术优势。一些颠覆性技术如Facebook倡导发起的Libra加密数字货币，具备颠覆现今国际、国内金融体系的可能。

3、日本的超级智能社会战略

2015年，日本在“机器人新战略”的基础上，进一步推出了“超级智能社会战略”（Society 5.0，2016年），这一战略着力推动公共和私人领域的紧密结合，大力推动其经济的自动化、智能化，并通过发展八个重点研究开发领域：生命科学、信息科学、环境科学、纳米技术与材料、能源技术、制造技术、社会基础技术、未知领域（宇宙、深海等）等技术，试图在全球首先构筑一个超级智能社会。这一智能社会的根本目的在于解决日本的老龄化、医疗、能源可持续发展等经济、社会和民生问题。日本在新能源、精准医疗、人工智能等方面的研究，将为我国第四次工业革命中面临的系列经济、社会问题提供前沿经验。

4、中国制造强国战略

我国同样推出了中国制造强国发展规划，着力发展新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、节能与新能源汽车、新材料、生物医药及高性能医疗器械等重点领域，旨在将我国打造为制造业强国。

5、印度的“数字印度”战略

“数字印度”战略是印度政府近几年的主要战略目标，主要包括建立数字基础设施，通过数字手段提供服务和提升数字素养和知识公平三个方面。2015年印度发起了“印度制造”倡议，致力于促进其向世界制造中心转变，而在制造业、智慧城市和整体基础设施方面，则充分利用工业4.0的概念和新技术如人工智能、物联网和区块链技术等以促进其发展。2016年印度政府启动“印度创业计划”，其目的在于充分利用印度年轻人的技术实力，创造一个可持续发展并产生正向影响的创业生态系统。

综上所述，世界主要制造业大国的第四次工业革命进展表明，物联网、大数据、机器人及人工智能技术为现有产业结构的转型升级提供了技术载体和转型空间，传统工业从依靠单体设备功能提升、制造单元局部改革发展到今天，向上提升能力的空间逐步变小，但借助数字技术仍然可以进一步优化制造全过程，取得降低成本、提升效率的成效。不仅如此，还可以利用大数据储存与分析技术，开发各种软件，应用到设计、开发、维护等高价值服务领域，从而使工业企业同时兼有制造和服务两种功能，既满足社会需要，同时也增加企业和国家竞争力，这定将在制造过程、终端产品、生产设备、数据分析平台、价值链等方面带来全球竞争格局的变化。

（二）第四次工业革命的國际核心关切

1、国际标准制定

针对以上主要大国的工业4.0战略分析中，国际标准的制定权和话语权成为影响各国推进和主导第四次工业革命进程的重要角力点。这也是中国在以往第一、二、三次工业革命中落后于德、英、美、日等国家的重要原因之一。在工业4.0进程中，5G标准制定、物联网技术标准、无人驾驶技术标准、新能源汽车标准、区块链技术管理标准等等都成为影响全球颠覆性技术创新和突破的核心竞争力，亟待加大相关投入力度，加以重视研究。

2、颠覆性技术伦理

国际社会对以颠覆性技术创新为代表的第四次工业革命比以往更加重视技术伦理引导，主张要体现人类对颠覆性技术的可控性和主导性，强调颠覆性技术对利益相关方的深刻影响，注重颠覆性技术在实现联合国可持续发展目标（SDGs）中的作用，突出其在解决人类社会公平正义、性别平等、社会赋权、贫富差距、老龄化、疾病治疗等各种社会问题方面的伦理性价值。从某种程度上，对这种软实力话语权的争夺和重视将有助于提升我国在工业4.0进程中的国际话语权，这将有助于减小我国在参与和主导工业4.0进程的阻力。

3、全球治理体系变革

国际标准的制定权和话语权、颠覆性技术的创新和突破、颠覆性技术伦理等软实力话语权的构建等，都需要各国积极推动本国国内治理体系变革，以及积极参与和推动全球治理体系变革。这就需要我国不断加强顶层设计，提升治理能力，积极从政策、制度或法律层面适应并推动颠覆性技术的发展实践，不断改革影响颠覆性技术创新和突破的体制机制障碍。只有不断积极应对和推动国内治理体系和全球治理体系的深刻变革，才能不断提升我国在工业4.0中的主动权和话语权。

二、我国在第四次工业革命中的发展态势、优势和挑战

（一）发展态势

首先，传统制造业向互联网智能化方向转变。第四次工业革命催生了我国数据分析、云计算、人工智能、机器学习等新兴行业，数字技术与传统制造技术相结合后，生产制造与服务的自动化、信息化水平较以前大大提高。比如，轨道车辆制造企业在物流管理中引进编码设备系统、定位系统、微型立体仓库、自动运送车辆（AGV）等自动化设备的使用，减少了用工人数，提高了生产效率。

其次，中国制造业生产率的提高减少了能源浪费和污染排放，促进了产业与环境间的协调发展，改善和优化了经济结构。物联网将市场需求精确、快速地传递给企业，企业的全自动化生产系统接到指令后立即调配零部件并开始生产，完成后立即传送给用户，生产过程的零部件及成品库存理论上可以接近为零，极大地提高了生产率。

第三，传统制造业向定制制造业和服务业转变。行业之间相互渗透、融合，以制造为主的企业进入到服务领域，从而转型为提供解决方案的服务商，而信息企业则利用大数据技术进入到制造领域，进而开发出新产品。

最后，人才结构的改变和高端人才的投入。工业4.0是一个创富的过程，创造价值更多，收入增长相对更快，是推动制造业乃至整个经济发展的重要引擎。数字技术也催生了数据分析工程师、机器人协调员、现场服务工程师等新职业，同时减少了传统的机器操作工、物流运输、设备维护等职业的需求。

（二）发展优势

一是大量科技公司和基础工业的崛起夯实了中国在冲击第四次工业革命制高点的现实基础。

二是我国产业基础和政治体制的保障优势。具体指我国产业政策、政治体制机制、人才资源储备发展等潜在优势，以及我国完备的产业体系、庞大的市场规模、强大的应用端创新能力和不断进行改革的教育体制等都将成为我国逐渐赶超并占据第四次工业革命制高点的重要优势。

三是我国正推动改革开放向高质量发展。随着改革开放的不断深化，我国将建构更加公平、公正、优良的营商环境，在外资市场准入、知识产权保护、国有企业改革、推动民营企业发展和鼓励创新创业等方面创造更优越的市场环境和政治体制保障措施。

（三）问题挑战

总体来看，我国正逐步跻身并加速赶超第四次工业革命竞争中的第一梯队，而在航空航天、移动支付、5G建设、人工智能应用创新、量子计算、物联网、新能源汽车、无人驾驶等方面已经具备一流的领导力和竞争力。但是，仍要看到我国在高端装备制造、机械自动化和智能化、环境工程创新、生物工程创新和新材料创新等方面与美、日、德等国家的巨大差距。主要体现在以下三个方面：

一是人才培养和引进方面的挑战。我国在基础科学研究、创新型人才培养体系和海外人才尤其是外籍人才引进等方面与美、日、德等国家还存在较大的体制机制短板。另外，中国劳动力市场开始出现分化现象，高水平人才的老龄化和大部分青年知识技术储备不足的问题逐渐突出。

二是国际保护主义带来的挑战。当前贸易保护主义、民粹主义为中国依靠全球科技创新、实现跨越式发展带来了不确定性。

三是政策制定不全面带来的挑战。治理能力跟不上颠覆性技术变革、市场改革攻坚乏力、一些颠覆性技术如区块链技术带来的系统性金融风险、对当前颠覆性技术过于突出经济价值而忽视人文和社会价值带来的社会治理问题和技术伦理等。

三、推动我国第四次工业革命的对策建议

（一）将产业政策制定与市场经济改革紧密结合

产业政策是助推我国工业4.0建设的重要手段，产业政策应制定与推进社会主义市场经济体制改革紧密结合，发挥市场的基础性作用，并使产业政策更加符合市场公平、正义的要求，同时，积极借鉴深圳、杭州、北京等创新创业经验，以及以美国硅谷、德国慕尼黑、印度班加罗尔等创新中心的经验优势。使我国产业政策的制定既符合国际贸易规则，又紧抓中国具体实际，并使产业政策和市场经济改革攻坚形成合力，加快推动中国工业4.0建设。

（二）积极维护国际贸易体系规则

要积极维护现有的WTO规则，推动全球化进展，反对贸易保护主义和单边主义。在维护现有国际贸易体系的同时，也不反对包容性的贸易规则的改革，但相关改革需要体现全球价值、实现全球利益，相关改革需要由发达国家和发展中国家共同参与推动，而不能单方面由少数发达国家主导。同时，应通过对国际贸易体系规则的维护，积极与发达国家合作，整合全球创新资源尤其是人才资源，以推进我国工业4.0建设。

（三）加快推进全球人才创新中心建设

在北京、深圳、杭州、上海、成都等地加快推进全球人才创新中心建设，大力引进海外创新创业人才和项目，注重引进全球华人和其他外籍创新创业人才和项目。积极解决影响国际人才来华创业、工作和生活的制度障碍，借鉴硅谷等地经验，探索在全球人才创新中心放宽国际人才工作生活所必须的互联网搜索限制、社交媒体使用限制等软环境限制，促进国际人才的签证、亲属居住甚至入籍等的便利化措施实施等。此外，在引进海外人才上，要更加在政策、资金上对引进海外人才的中介个人、企业或其他组织进行重视和倾斜，激发多渠道引进海外人才和项目的巨大活力。

（四）积极参与或主导颠覆性技术国际标准制定

颠覆性技术的创新和应用，其核心竞争力之一就在于相关国际标准的参与权和制定权，这也是决定我国能否占据工业4.0制高点的重要标志。当前发达国家大都在积极合作研究颠覆性技术的国际标准制定，我国应加快研究步伐，在我国具备世界领先的前沿科技方面积极参与或主导颠覆性技术国际标准制定。这就需要政府、高校、研究所、企业、社会组织等建立和加强信息互通机制，完善协同创新制度和机制，从而使我国逐渐掌握颠覆性技术国际标准制定的主动权和主导权。

（五）加快推进数字基础设施软环境建设

一是要继续加大数字化基础设施的建设，升級互联网和移动通讯带宽，发展数字经济、数字金融，建设普惠性的数字社会、数字中国。二是促进数据资源整合，着力开发大数据分析价值，并重视数据安全防护工作。三是正确处理加大知识产权保护和推动知识流动的关系。既要通过知识产权的保护激发创新的活力，又要确保创新成果更快地推广和分享。

（六）重视技术伦理等软实力建设

新技术革命的快速发展，尤其是颠覆性技术发展带来的伦理价值问题、社会公平正义问题等都亟待我国加以重视研究。在保障社会创新活力的同时，要关注利益相关者社会福祉，在性别平等、贫富分化、数字鸿沟、人口老龄化、医疗卫生、劳动力取代等社会问题方面，应积极建构我国对于工业4.0的软实力话语权，积极在国际舞台上倡导关注颠覆性技术对社会公平正义、可持续发展问题的解决导向。同时，积极完善国内社会制度，以前沿技术或颠覆性技术为契机重塑社会价值观，推进工业4.0建设与民生福祉紧密结合。

（作者为国家发展改革委国际合作中心咨询研究员）